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为什么纯电动车都还没普及化呢?

为什么纯电动车都还没普及化呢?

来源:
2021/09/08 14:55
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【摘要】:

  它很容易着火。必须使用它吗?阅读与寿命密切相关的电池

  如果电池要再次改变我们的生活,三个问题需要解决:电力、能源和安全。

  电动飞机可能是航空的未来。从理论上讲,电动飞机比传统飞机更安静、更便宜、更环保。如果一架电动飞机充一次电就能飞行1000公里,那么它就能实现当今商业飞行的近一半,并将全球航空业的碳排放减少15%。

  电动汽车也是如此。事实上,电动汽车不仅环保,而且性能更好。电机噪音低,能快速响应驾驶员的指令。给汽车充电比烧机油便宜得多。电动汽车的活动部件更少,维护成本更低。

  为什么电动汽车还没有起飞?由于电池非常昂贵,购买一辆电动汽车的前期成本比购买一辆类似的汽油动力汽车要高。除非你继续开车,否则节省下来的汽油还不够支付你的前期费用。简而言之,电动汽车不够经济。

  电池还不能按重量或大小为飞机提供动力。人类必须在电池技术上取得突破,才能真正实现普及。

  便携式电池设备改变了我们的生活,但电池受到物理定律的限制。在1799年第一个电池被发明后的两个多世纪里,我们一直在研究它,但科学家们仍然不完全了解这个设备内部发生了什么。我们所理解的是,如果我们想要电池再次改变我们的生活,我们有三个问题需要解决:电力、能源和安全。

  没有通用的锂电池

  每个锂电池有两个极:一个阴极和一个阳极。大多数锂电池的正极是由石墨制成的,而负极是由多种材料制成的,这取决于电池的类型。不同正极材料对电池性能的影响如下图所示。

  权力挑战

  很多时候,我们把能量和能量混合在一起,但在电池的例子中,这两个词的意思略有不同。能量是能量释放的速率。我们称之为力量。

  如果你想让一架商用飞机充一次电就能飞行1000公里,你需要在短时间内提供足够的电力,尤其是在起飞时。所以,它不能在电池中储存大量的能量,它必须迅速释放。

  如果你想解决电源问题,你需要了解更多关于商业电池内部的知识。我们总是在炒作新的电池技术,但这很重要,因为我们不关注细节。

  我们使用的电池中最常见的化学物质是锂离子。大多数专家认为,在10年或更长的时间内,没有任何其他化学物质能够击败锂超粒子。锂电池有两个电极(阴极和阳极),一个隔膜(一种传导离子而不是电子以防止短路的材料),中间是一个隔膜,以及一种电解质(通常是一种液体),它允许锂离子在两极之间来回流动。当电池充电时,离子从阴极流向阳极,而当电池放电时,离子朝相反的方向移动。

  你可以把它想象成两块面包,一块在左边是阴极,另一块在右边是阳极。让我们假设阴极由镍、锰和钴板(NMCs)构成,而阳极由石墨构成,石墨充当碳原子层。

  在放电状态下,NMC面包夹在锂离子层之间。当电池充电时,锂离子从中间层中被提取出来,并强制通过液体电解质。该分离器确保只有锂离子可以通过石墨层。当电池充满电后,阴极中没有锂离子,它们整齐地排列在石墨块之间。当电池释放能量时,锂离子流回阴极,直到阳极没有锂离子。那是我们需要充电的时候。

  从本质上讲,电池的功率是由它处理电池的速度决定的。要加快速度并不容易。如果锂离子离开阴极太快,阴极层将被损坏。因此,手机、笔记本电脑或电动汽车使用的时间越长,它的电池寿命就越短。随着每次充放电,面包屑变得易碎。

  许多公司正在寻找更好的解决方案。一种想法是用更坚固的材料取代电极层。例如,瑞士电池公司LeClanche正在开发一种以磷酸锂铁(LFP)为阴极、橄榄结构和钛酸锂氧化物(LTO)为阴极的技术

 

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